Доля азота в атмосфере планеты по сравнению с общим запасом на планете в зависимости от летучести кислорода океана магмы. Поскольку летучесть кислорода снижается, повышенная растворимость азота истощает атмосферу на порядки. Фото: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad206e
Многоинституциональная группа астрономов, ученых-землеведов и планетарных физиков с помощью данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) обнаружила доказательства того, что некоторые гицеевые экзопланеты могут иметь расплавленную поверхность, а не водные океаны. В своем исследовании, опубликованном в The Astrophysical Journal Letters, команда проанализировала данные JWST, сосредоточенные на экзопланете K2-18b.
Предыдущие исследования показали, что существуют определенные экзопланеты, обладающие характеристиками, позволяющими классифицировать их как архетипически гицеанские. Размер таких экзопланет обычно находится между Нептуном и Землей, а их атмосфера предполагает наличие поверхностной воды. Такие планеты обычно становятся целью исследователей, ищущих жизнь за пределами Земли.
Для этого нового исследования команда сосредоточила свои усилия на одной конкретной экзопланете под названием K2-18b. Раньше он привлекал внимание как возможный хозяин внеземной жизни, но впервые его изучали с использованием данных JWST.
Исследовательская группа изучила модели планеты, построенные предыдущими командами, некоторые из которых обнаружили доказательства того, что планета может быть слишком горячей для того, чтобы на ней был океан — вода испарилась бы. Данные JWST выявили доказательства, согласующиеся с такими оценками; Затем исследователи провели анализ атмосферы планеты. Они смотрели на это двояко: как будто на планете есть океан и; как если бы вместо этого у планеты была расплавленная поверхность. Они обнаружили, что любой сценарий соответствует данным JWST. Но поскольку планета очень горячая, последний сценарий, скорее всего, верен.
Спектры пропускания в диапазоне 4,0–5,2 мкм для четырех моделей, демонстрирующих диапазон соотношений CO2:CO из сценария магматического океана. Данные наблюдений из наблюдаемого спектра пропускания K2-18b показаны с соответствующими ошибками. Фото: The Astrophysical Journal Letters (2024). DOI: 10.3847/2041-8213/ad206e
Исследовательская группа предполагает, что усилия по поиску жизни на экзопланетах должны сначала проверить планетарную температуру, чтобы убедиться, что она не слишком горячая для существования океана. Они также заявляют, что данные JWST могут оказаться незаменимыми в ближайшие годы для таких исследований.
Авторы заключают: «Разработка четких, устраняющих неоднозначность атмосферных индикаторов присутствия океанов жидкой воды и магмы является ключевым моментом в наших поисках потенциально обитаемых миров среди населения экзопланет».
